成像系統(tǒng)二維轉(zhuǎn)臺(tái)控制部分解決方案

一、項(xiàng)目背景

            二維成像轉(zhuǎn)臺(tái)由兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)水平角度和俯仰角度的轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖1所示）。旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)的水平角度轉(zhuǎn)動(dòng)，俯仰電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)的俯仰角度轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)臺(tái)水平位置±25°位置分別有一個(gè)傳感器（光電），俯仰位置±30°位置也分別有一個(gè)傳感器（光電），共四個(gè)傳感器，以提供轉(zhuǎn)臺(tái)的位置信息。

            計(jì)算機(jī)通過(guò)采集板采集成像數(shù)據(jù)并控制轉(zhuǎn)臺(tái)逐行掃描，行掃描完成后，俯仰電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，再進(jìn)行行掃描，以此類(lèi)推。每行掃描經(jīng)過(guò)水平傳感器時(shí)，傳感器輸出觸發(fā)信號(hào)通知采集卡開(kāi)始采集和停止采集。

二、DTE3216采集板功能實(shí)現(xiàn)

在達(dá)泰電子DTE3216采集板現(xiàn)有功能基礎(chǔ)上重新進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目要求，這樣可以脫離串口（現(xiàn)在筆記本很少提供有串口），只利用USB接口就可以實(shí)現(xiàn)圖像信號(hào)采集和電機(jī)控制。

2.1、  IO口功能及定義

DTE3216采集板提供四路IO口輸出，其中每?jī)蓚€(gè)一組用來(lái)控制每個(gè)步進(jìn)電機(jī)。其每個(gè)IO口功能定義如下：

IO1：輸出高低電平，控制步進(jìn)電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)方向

IO2：輸出脈沖信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)1水平轉(zhuǎn)速及角度

IO3：輸出脈沖信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)方向

IO4：輸出高低電平，控制步進(jìn)電機(jī)2俯視轉(zhuǎn)速及角度

2.2、  IO口控制示意圖(圖2)

2.3、  基于DTE3216采集板工作流程

PC機(jī)通過(guò)USB接口向DTE3216發(fā)送指令，DTE3216通過(guò)IO口輸出高、低電平及脈沖信號(hào)輸出用來(lái)控制對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)速度及轉(zhuǎn)動(dòng)角度，傳感器采集位置信號(hào)線(xiàn)和DTE3216的外部觸發(fā)信號(hào)線(xiàn)連接，當(dāng)外部觸發(fā)信號(hào)輸入電壓大于（等于）3.3V時(shí)，DTE3216開(kāi)始采集成像數(shù)據(jù)，當(dāng)采集到指定長(zhǎng)度后，停止采集由PC機(jī)通過(guò)USB接口向DTE3216發(fā)送控制指令，直到采集結(jié)束。工作流程圖如下圖

（圖3）所示